После битвы за Острогожск и Россошь 2-я армия вермахта оказалась зажата в прямоугольнике, восточный край которого упирался в Воронеж. Фронт протяженностью примерно в 300 км обороняли только 12 дивизий, что довольно-таки немного. Теперь при взгляде на карту она выглядела невероятно виктимно, и командование РККА не преминуло этим воспользоваться.
Штаб Голикова разработал план столь же разумный, сколь и очевидный. Две общевойсковые армии безыскусно бьют с севера на юг на станцию Касторное, с юга на север навстречу наступает 40-я армия с 4-м танковым корпусом Андрея Кравченко в роли центрального нападающего. Корпус был сформирован весной 1942-го как раз в Воронеже, так что вся операция приобретала нечаянный символизм. Сам командир, генерал Кравченко, воевал с 1941-го года, и к январю 1943-го успел со своим корпусом поучаствовать в окружении армии Паулюса в Сталинграде. Таким образом, маневренные операции на глубину не были для него чем-то новым.
Немцы со своей стороны, судя по всему, растерялись и не приняли толком никаких мер для парирования наступления. Отвод пары дивизий с плацдарма у Воронежа был мерой, во-первых, запоздалой, а во-вторых, ничего уже не меняющей.
24 января 1943-го года началось наступление.
На ходе наступления серьезно сказалась погода. Мороз-воевода «предал», и в первые дни атаки шли с большим трудом. Метель приковала к земле авиацию, корректировка артогня также была затруднена, а танки тратили очень много горючего, пробираясь сквозь заносы.
Однако на второй день Кравченко силами собственной разведки нащупал слабое место в редутах противника и резким движением прорвался на Горшечное, откуда к Касторному ведет дорога. За танками, как нитка за иголкой, пошли стрелки 40-й армии, и оборона вермахта затрещала по швам. Зальмут понял, чем дело пахнет, и начал отводить свои силы из Воронежа, но было уже поздно. 25 января 60-я армия Ивана Черняховского, шедшая по пятам за немцами, освободила город.